KR20160017704A - 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치 및 방법 - Google Patents

전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 종래의 스마트 기기에 사용시, 추가 장치(흡수제, 차폐제 등)에 의해 부피가 커지고, 안테나 성능이 저하되는 문제점과, 전자파인체흡수율(SAR : Specific Absorption Rate) 점점 높아져서, 인체에 접촉한 채 장시간 사용시, 두통 및 인체이상현상을 불러일으키는 문제점을 개선하고자, 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부(100), 스마트 빔조향제어부(200)가 구성됨으로서, 단일 안테나에 RF 스위치 소자를 이용하여 지향성을 가진 빔을 조향시킬 수 있고, 통신효율을 향상시킬 수 있으며, 인체의 두부쪽 및 팔목쪽으로 그라운드가 있는 안테나를 사용하여 인체 쪽으로의 전자파 유입을 차단시킬 수 있고, 인체의 두부 내외부 및 팔목 내외부 방향으로 지향되는 무지향성 빔에 비해 인체 두부 바깥방향으로 빔 지향성이 있는 안테나를 사용함으로써 전자파 인체흡수율(SAR)을 줄일 수 있으며, 웨어러블형 스마트기기 내부에 위치시킬 수 있을 정도로 슬림하게 제작할 수 있고, RF 스위치의 ON/OFF에 따라 세 가지 빔 방향을 선택할 수 있는 빔 조향 기능을 제공할 수 있으며, 무선통신이 가능한 주파수로 동작시킬 수 있는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치 및 방법{THE APPARATUS AND METHOD OF SMART BEAM CONTROL MODULE WITH SINGLE ANTENNA}
본 발명에서는 인체의 두부 내외부 및 팔목 내외부 방향으로 지향되는 무지향성 빔에 비해 인체 두부 바깥방향으로 빔 지향성이 있는 안테나를 사용함으로써 전자파 인체흡수율(SAR)을 줄일 수 있으며, 웨어러블 스마트기기 내부에 위치시킬 수 있을 정도로 슬림하게 제작할 수 있는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치 및 방법에 관한 것이다.
현재, 전방향성 안테나(omni-directional antenna)는 방위각에서 무지향적으로 강한 전파를 방사하거나 받는 능력이 있는 것으로서, 다이폴 안테나, 루프 안테나의 구조로서 구성되며, 단파, 초단파 대역에서 주로 사용하도록 설계 되었다.
그리고, 빔조향 방법은 위상배열 다수 안테나의 위상변화를 이용한 방법과 단일 안테나 상에 스위치 소자를 이용한 방법으로 분류할 수 있다.
하지만, 상기 위상배열 다수 안테나에 의한 방법은 다수 안테나 배열에 의해 매우 높은 이득을 가지고, 위상 차이를 조절함으로써 빔 조향이 가능하나, 넓은 조향각을 갖기에는 어려움이 있었다.
그리고, 위상배열 다수 안테나에 의해 매우 높은 이득을 가지며, 위상 차이를 조절함으로써 빔 조향이 가능하나, 넓은 조향각을 갖기에는 어려움이 있으며, 다수의 안테나의 배열로 인해 단일 안테나에 크기가 커지는 단점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인이 출원하여 등록받은 특허등록 제10-1207284호에서는 평면형 "U"자 슬롯 안테나부, 빔조향 제어부로 이루어지고, 상기 평면형 "U"자 슬롯 안테나부가 마이크로 스트립판, 평면형 "U"자 안테나 패치부, 스위치 전원공급부, 제1 스위치,제2 스위치로 이루어진 U자형 슬릿빔 조향 단일 안테나가 제시된 바 있으나,
이는 인체에 접촉하면서 사용하는 헤드셋, 갤럭시 기어와 같은 스마트 기기에 사용시, 추가 장치(흡수제, 차폐제 등)에 의해 부피가 커지고, 안테나 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 전자파인체흡수율(SAR : Specific Absorption Rate) 점점 높아져서, 인체에 접촉한 채 장시간 사용시, 두통 및 인체이상현상을 불러일으키는 문제점이 있었다.
국내등록특허공보 제10-1207284호
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 단일 안테나에 RF 스위치 소자를 이용하여 지향성을 가진 빔을 조향시킬 수 있고, 통신효율을 향상시킬 수 있으며, 인체의 두부쪽 및 팔목쪽으로 그라운드가 있는 안테나를 사용하여 인체 쪽으로의 전자파 유입을 차단시킬 수 있고, 인체의 두부 내외부 및 팔목 내외부 방향으로 지향되는 무지향성 빔에 비해 인체 두부 바깥방향으로 빔 지향성이 있는 안테나를 사용함으로써 전자파 인체흡수율(SAR)을 줄일 수 있으며, 웨어러블형 스마트기기 내부에 위치시킬 수 있을 정도로 슬림하게 제작할 수 있고, RF 스위치의 ON/OFF에 따라 세 가지 빔 방향을 선택할 수 있는 빔 조향 기능을 제공할 수 있으며, 무선통신이 가능한 주파수로 동작시킬 수 있는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 스티어링 장치는
물체 표면상에 평면형의 단일 안테나 구조로 형성되어, 스마트 빔조향제어부의 빔조향제어신호에 따라 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향으로 조향시키는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부(100)와,
전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부로부터 전달된 RF신호의 세기를 복수개로 미리 설정된 기준빔신호테이블과 비교분석한 후, 기준빔신호테이블에 맞게 현재 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 상향방사패턴 구조를 갖도록 빔조향제어신호를 출력시키는 스마트 빔조향제어부(200)로 구성됨으로서 달성된다.
또한, 본 발명에 따른 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 스티어링 방법은
전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부의 유전체기판 하단에 인체와 접촉되어 그라운드시키는 인체접촉용 그라운드부를 형성시키는 단계(S10)와,
빔 스티어링 안테나부에서 외부기기로부터 전송된 RF신호를 스캐닝하여 감지하여 RSSI부로 전달시키는 단계(S20)와,
RSSI부를 통해 빔 스티어링 안테나부에 수신된 RF신호의 세기를 연산시켜 표시한 후, 그 결과값을 스마트 빔조향제어부로 전달시키는 단계(S30)와,
스마트 빔조향제어부에서 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부로부터 전달된 RF신호의 세기를 복수개로 미리 설정된 기준빔신호테이블과 비교분석시키는 단계(S40)와,
스마트 빔조향제어부에서 기준빔신호테이블에 맞게 현재 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 상향방사패턴 구조를 갖도록 빔조향제어신호를 출력시키는 단계(S50)와,
전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부의 빔 스티어링 안테나부에서 스마트 빔조향제어부의 빔조향제어신호에 따라 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향으로 조향시키는 단계(S60)로 이루어짐으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 크기가 작아 슬림하게 제작할 수 있고, 인체의 두부쪽 및 팔목쪽으로 그라운드가 있는 안테나를 사용하여 인체 쪽으로의 전자파 유입을 80% 차단시킬 수 있고, 두부 내외부 방향으로 지향되는 무지향성 빔에 비해 인체 두부 바깥방향으로 빔 지향성이 있는 안테나를 사용함으로써 전자파 인체흡수율(SAR)을 90% 줄일 수 있으며, 무선통신이 가능한 주파수로 동작시킬 수 있어 웨어러블형 스마트기기(스마트폰, 헤드셋, 갤럭시 기어, 구글안경) 및 군사용 기기에 널리 응용시켜 사용범위와 호환성을 높일 수 있는 좋은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치 중 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치 중 스마트 빔조향제어부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 U자형 빔 스티어링 안테나(131)의 구성을 도시한 평단면도,
도 5는 본 발명에 따른 이중사각루프형 빔 스티어링 안테나(132)의 구성을 도시한 평단면도,
도 6은 본 발명에 따른 "유"자형 빔 스티어링 안테나(133)의 구성을 도시한 평단면도,
도 7은 본 발명에 따른 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나의 구체적인 구성요소를 도시한 회로도,
도 8은 본 발명에 따른 제1 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(220), 제2 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(230), 제3 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(240)를 통해 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 상향방사패턴 구조로 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 9는 본 발명에 따른 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치를 블루투스 헤드셋에 적용시켜 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향으로 빔조향되는 것을 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치(1)의 구성요소를 도시한 순서도.
먼저, 본 발명에서 설명되는 빔이란 말은 레이저처럼 빛이 특정한 방향으로 쭉 나가는 듯한 형상을 의미한다.
그리고, 빛 역시 주파수가 높은 전자기파의 일종이다.
이는 온사방으로 퍼지는 것이 아니고, 특정 방향으로 빔을 형성하게 된다.
이러한 빔은 특정한 방향성과 모양을 가지기 때문에 그 형상을 빔패턴이라 칭하고, 본 발명에서는 일자형 상향방사패턴, 정경사형 상향방사패턴, 역경사형 상향방사패턴으로 빔패턴이 형성된다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부(100), 스마트 빔조향제어부(200)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부(100)에 관해 설명한다.
상기 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부(100)는 물체 표면상에 평면형의 단일 안테나 구조로 형성되어, 스마트 빔조향제어부의 빔조향제어신호에 따라 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향으로 조향시키는 역할을 한다.
이는 도 2에 도시한 바와 같이, 인체접촉용 그라운드부(110), 유전체기판(120), 빔 스티어링 안테나부(130), RSSI(Received Signal Strength Indication)부(140), 스위치 전원공급부(150), 제1 빔조향스위치(160), 제2 빔조향스위치(170)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 인체접촉용 그라운드부(110)에 관해 설명한다.
상기 인체접촉용 그라운드부(110)는 인체와 접촉되어 그라운드시키는 역할을 한다.
이는 회로의 일부를 인체에 접촉시켜 0전위로 유지시키도록 구성된다.
이때, 빔방사방향이 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 상향방사패턴의 구조로 형성된다.
둘째, 본 발명에 따른 유전체기판(120)에 관해 설명한다.
상기 유전체기판(120)은 인체접촉용 그라운드부 상단에 형성되어 각 기기를 하단방향에서 지지하면서, 빔 스티어링 안테나부의 대역폭을 두께에 따라 설정시키는 역할을 한다.
이는 비유전율이 10.5로 공기와 거의 같은 유전체폼이0.5mm~2.5mm 두께로 들어가고 그 위에 두께 0.05~0.2mm, 비유전율 4의 적층필름이 놓여져 포토에칭방식으로 형성된다.
본 발명에 따른 유전체기판은 두께로 인해 빔 스티어링 안테나부의 대역폭을 결정하기 때문에 두께를 두껍게하여 대역폭을 증가시키도록 구성된다.
셋째, 본 발명에 따른 빔 스티어링 안테나부(130)에 관해 설명한다.
상기 빔 스티어링 안테나부(130)는 유전체기판의 상단 표면에 평면형의 단일 안테나 구조로 형성되어, 외부기기로부터 전송된 RF신호를 스캐닝하여 감지하여 RSSI부로 전달시키고, 트윈형스위칭부의 스위칭신호에 따라 빔 방사방향을 가변시키는 역할을 한다.
이는 도 4에서 도시한 바와 같이, U자형 빔 스티어링 안테나(131)로 형성되거나 또는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 이중사각루프형 빔 스티어링 안테나(132)로 형성되거나 또는, 도 6에서 도시한 바와 같이, "유"자형 빔 스티어링 안테나(133)로 형성된다.
상기 "U자형상"의 빔 스티어링 안테나부는 도 4에서 도시한 바와 같이, 포트에서 시작되는 피드의 너비 (FW)는 5.8 mm이고 패치 밑단에서 시작되는 피드의 너비 (DW)는 12.6 mm로 이루어진다.
이는 포트에서 입력임피던스 매칭과 동시에 패치 크기를 조절하여 목표로 하는 주파수에서 동작하게 하고자 테이퍼드(Tapered) 매칭 기법이 적용되어 구성된다.
넷째, 본 발명에 따른 RSSI(Received Signal Strength Indication)부(140)에 관해 설명한다.
상기 RSSI(Received Signal Strength Indication)부(140)는 빔 스티어링 안테나부에 수신된 RF신호의 세기를 연산시켜 표시한 후, 그 결과값을 스마트 빔조향제어부로 전달시키는 역할을 한다.
다섯째, 본 발명에 따른 스위치 전원공급부(150)에 관해 설명한다.
상기 스위치 전원공급부(150)는 일측이 스마트 빔조향제어부와 연결되고, 스마트 빔조향제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 제1 빔조향스위치 및 제2 빔조향스위치에 급전신호를 보내는 역할을 한다.
이는 도 7에서 도시한 바와 같이, 스마트 빔조향제어부로부터 RF_IN 신호가 입력되면, 제1 전원공급부(DC1)(151)에 전원이 인가되어, 제1 빔조향 스위치에 급전신호를 보내고, 제2 전원공급부(DC2)(152)에 전원이 인가되어, 제2 빔조향 스위치에 급전신호를 보내도록 구성된다.
여기서, 제1 전원공급부(DC1)(151)는 전원(0V 또는 1V)을 제1 빔조향 스위치에 인가시키는 역할을 하고, 제2 전원공급부(DC2)(152)는 전원(0V 또는 1V)을 제2 빔조향 스위치에 인가시키는 역할을 한다.
여섯째, 본 발명에 따른 제1 빔조향스위치(160)에 관해 설명한다.
상기 제1 빔조향스위치(160)는 빔 스티어링 안테나부의 하단 좌측과 스위치 전원공급부의 좌측 상단이 연결되는 부위에 위치되어, 스마트 빔조향제어부의 빔조향 제어신호에 따라 빔 스티어링 안테나부 하단 좌측과 스위치 전원공급부의 좌측 상단의 접점을 온/오프 스위칭시키는 역할을 한다.
이는 제1 PIN 다이오드로 구성된다.
여기서, 제1 PIN 다이오드의 애노드단자가 제1 전원공급부의 출력측과 연결되어 구성되고, 캐소드단자가 빔 스티어링 안테나부의 좌측 안테나쪽에 연결되어 구성된다.
일곱째, 본 발명에 따른 제2 빔조향스위치(170)에 관해 설명한다.
상기 제2 빔조향스위치(170)는 빔 스티어링 안테나부의 하단 우측과 스위치 전원공급부의 우측 상단이 연결되는 부위에 위치되어, 스마트 빔조향제어부의 빔조향 제어신호에 따라 빔 스티어링 안테나부 하단 우측과 스위치 전원공급부의 우측 상단의 접점을 온/오프 스위칭시키는 역할을 한다.
이는 제2 PIN 다이오드로 구성된다.
여기서, 제2 PIN 다이오드의 애노드단자가 제1 전원공급부의 출력측과 연결되어 구성되고, 캐소드단자가 빔 스티어링 안테나부의 좌측 안테나쪽에 연결되어 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트 빔조향제어부(200)에 관해 설명한다.
상기 스마트 빔조향제어부(200)는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부로부터 전달된 RF신호의 세기를 복수개로 미리 설정된 기준빔신호테이블과 비교분석한 후, 기준빔신호테이블에 맞게 현재 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 상향방사패턴 구조를 갖도록 빔조향제어신호를 출력시키는 역할을 한다.
이는 도 3에서 도시한 바와 같이, 빔신호비교분석부(210), 제1 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(220), 제2 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(230), 제3 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(240)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 빔신호비교분석부(210)에 관해 설명한다.
상기 빔신호비교분석부(210)는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부로부터 전달된 RF신호의 세기를 수신받아, 복수개로 미리 설정된 기준빔신호테이블과 비교분석시키는 역할을 한다.
이는 기준빔신호테이블이 다음의 표 1과 설정되어 구성된다.
DC1
(제1전원공급부)		 DC2
(제2전원공급부)
0 1
0 0
1 0
즉, 빔 스티어링 안테나부에 수신된 RF신호의 세기를 수신받아, 수신받은 RF신호의 세기가 상기 표 1에 기재된 기준빔신호테이블과 비교분석한 후, 기준빔신호테이블에 셋팅된 값과 맞지 않으면, 기준빔신호테이블에 셋팅된 값에 따라 제1 전원공급부 및 제2 전원공급부로 전원인가 신호를 출력시킨다.
이때, 제1전원공급부 및 제2전원공급부로 입력되는 전원인가 여부에 따라 다음의 표 2와 같이 제1 빔조향스위치와 제2 빔조향스위치가 셋팅되어 구성된다.
State SW1
(제1빔조향스위치)		 SW2
(제2빔조향스위치)
① 0 1
② 0 0
③ 1 0
여기서, 스테이트 ①은 제1 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드를 구동시키고, 스테이트 ②는 제2 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드를 구동시키며, 스테이트 ③은 제3 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드를 구동시키도록 구성된다.
둘째, 본 발명에 따른 제1 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(220)에 관해 설명한다.
상기 제1 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(220)는 기준빔신호테이블에 맞게 제1 빔조향스위치를 오프(OFF)시키고, 제2 빔조향스위치를 온(ON)시켜 빔 스티어링 안테나부에서 지향되는 빔방사방향이 yz축상에서 z축과 동일선상에 있는 0°방향으로 형성되도록 하여 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 일자형 상향방사패턴 구조가 되도록 형성시키는 역할을 한다.
이는 도 8에서 도시한 바와 같이, 빔방사방향이 yz축상에서 z축과 동일선상에 있는 0°방향으로 형성되도록 하여 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 일자형 상향방사패턴 구조가 되도록 형성된다.
여기서, z축은 인체접촉형 그라운드부를 기준으로 수직방향의 동일선상에 위치한 축을 말한다.
그리고, y축은 z축과 90°방향에 위치한 축을 말한다.
셋째, 본 발명에 따른 제2 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(230)에 관해 설명한다.
상기 제2 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(230)는 기준빔신호테이블에 맞게 제1 빔조향스위치를 오프(OFF)시키고, 제2 빔조향스위치를 오프(OFF)시켜 빔 스티어링 안테나부에서 지향되는 빔방사방향이 yz축상에서 z축을 기준으로 +30°방향으로 형성되도록 하여 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 정경사형 상향방사패턴 구조가 되도록 형성시키는 역할을 한다.
이는 도 8에서 도시한 바와 같이, 빔방사방향이 yz축상에서 z축을 기준으로 +30°방향으로 형성되도록 하여 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 정경사형 상향방사패턴 구조가 되도록 형성된다.
여기서, z축은 인체접촉형 그라운드부를 기준으로 수직방향의 동일선상에 위치한 축을 말한다.
그리고, y축은 z축과 90°방향에 위치한 축을 말한다.
넷째, 본 발명에 따른 제3 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(240)에 관해 설명한다.
상기 제3 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(240)는 기준빔신호테이블에 맞게 제1 빔조향스위치를 온(ON)시키고, 제2 빔조향스위치를 오프(OFF)시켜 빔 스티어링 안테나부에서 지향되는 빔방사방향이 yz축상에서 z축을 기준으로 -30°방향으로 형성되도록 하여 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 역경사형 상향방사패턴 구조가 되도록 형성시키는 역할을 한다.
이는 도 8에서 도시한 바와 같이, 빔방사방향이 yz축상에서 z축을 기준으로 -30°방향으로 형성되도록 하여 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 역경사형 상향방사패턴 구조가 되도록 형성된다.
여기서, z축은 인체접촉형 그라운드부를 기준으로 수직방향의 동일선상에 위치한 축을 말한다.
그리고, y축은 z축과 90°방향에 위치한 축을 말한다.
이하, 본 발명에 따른 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 조향방법에 관해 설명한다.
먼저, 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부의 유전체기판 하단에 인체와 접촉되어 그라운드시키는 인체접촉용 그라운드부를 형성시킨다(S10).
다음으로, 빔 스티어링 안테나부에서 외부기기로부터 전송된 RF신호를 스캐닝하여 감지하여 RSSI부로 전달시킨다(S20).
다음으로, RSSI부를 통해 빔 스티어링 안테나부에 수신된 RF신호의 세기를 연산시켜 표시한 후, 그 결과값을 스마트 빔조향제어부로 전달시킨다(S30).
다음으로, 스마트 빔조향제어부에서 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부로부터 전달된 RF신호의 세기를 복수개로 미리 설정된 기준빔신호테이블과 비교분석시킨다(S40).
다음으로, 스마트 빔조향제어부에서 기준빔신호테이블에 맞게 현재 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 상향방사패턴 구조를 갖도록 빔조향제어신호를 출력시킨다(S50).
끝으로, 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부의 빔 스티어링 안테나부에서 스마트 빔조향제어부의 빔조향제어신호에 따라 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향으로 조향시킨다(S60).
1 : 스마트 빔 조향장치 100 : 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부
110 : 인체접촉용 그라운드부 120 : 유전체기판
130 : 빔 스티어링 안테나부 140 : RSSI부
150 : 스위치 전원공급부 160 : 제1 빔조향스위치
170 : 제2 빔조향스위치 200 : 스마트 빔조향제어부

Claims (4)

  1. 물체 표면상에 평면형의 단일 안테나 구조로 형성되어, 스마트 빔조향제어부의 빔조향제어신호에 따라 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향으로 조향시키는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부(100)와,
    전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부로부터 전달된 RF신호의 세기를 복수개로 미리 설정된 기준빔신호테이블과 비교분석한 후, 기준빔신호테이블에 맞게 현재 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 상향방사패턴 구조를 갖도록 빔조향제어신호를 출력시키는 스마트 빔조향제어부(200)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 스티어링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부(100)는
    인체와 접촉되어 그라운드시키는 인체접촉용 그라운드부(110)와,
    인체접촉용 그라운드부 상단에 형성되어 각 기기를 하단방향에서 지지하면서, 빔 스티어링 안테나부의 대역폭을 두께에 따라 설정시키는 유전체기판(120)과,
    유전체기판의 상단 표면에 평면형의 단일 안테나 구조로 형성되어, 외부기기로부터 전송된 RF신호를 스캐닝하여 감지하여 RSSI부로 전달시키고, 트윈형스위칭부의 스위칭신호에 따라 빔 방사방향을 가변시키는 빔 스티어링 안테나부(130)와,
    빔 스티어링 안테나부에 수신된 RF신호의 세기를 연산시켜 표시한 후, 그 결과값을 스마트 빔조향제어부로 전달시키는 RSSI(Received Signal Strength Indication)부(140)와,
    일측이 스마트 빔조향제어부와 연결되고, 스마트 빔조향제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 제1 빔조향스위치 및 제2 빔조향스위치에 급전신호를 보내는 스위치 전원공급부(150)와,
    빔 스티어링 안테나부의 하단 좌측과 스위치 전원공급부의 좌측 상단이 연결되는 부위에 위치되어, 스마트 빔조향제어부의 빔조향 제어신호에 따라 빔 스티어링 안테나부 하단 좌측과 스위치 전원공급부의 좌측 상단의 접점을 온/오프 스위칭시키는 제1 빔조향스위치(160)와,
    빔 스티어링 안테나부의 하단 우측과 스위치 전원공급부의 우측 상단이 연결되는 부위에 위치되어, 스마트 빔조향제어부의 빔조향 제어신호에 따라 빔 스티어링 안테나부 하단 우측과 스위치 전원공급부의 우측 상단의 접점을 온/오프 스위칭시키는 제2 빔조향스위치(170)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 스티어링 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스마트 빔조향제어부(200)는
    전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부로부터 전달된 RF신호의 세기를 수신받아, 복수개로 미리 설정된 기준빔신호테이블과 비교분석시키는 빔신호비교분석부(210)와,
    기준빔신호테이블에 맞게 제1 빔조향스위치를 오프(OFF)시키고, 제2 빔조향스위치를 온(ON)시켜 빔 스티어링 안테나부에서 지향되는 빔방사방향이 yz축상에서 z축과 동일선상에 있는 0°방향으로 형성되도록 하여 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 일자형 상향방사패턴 구조가 되도록 형성시키는 제1 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(220)와,
    기준빔신호테이블에 맞게 제1 빔조향스위치를 오프(OFF)시키고, 제2 빔조향스위치를 오프(OFF)시켜 빔 스티어링 안테나부에서 지향되는 빔방사방향이 yz축상에서 z축을 기준으로 +30°방향으로 형성되도록 하여 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 정경사형 상향방사패턴 구조가 되도록 형성시키는 제2 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(230)와,
    기준빔신호테이블에 맞게 제1 빔조향스위치를 온(ON)시키고, 제2 빔조향스위치를 오프(OFF)시켜 빔 스티어링 안테나부에서 지향되는 빔방사방향이 yz축상에서 z축을 기준으로 -30°방향으로 형성되도록 하여 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 역경사형 상향방사패턴 구조가 되도록 형성시키는 제3 전자파 인체 흡수율 저감형 빔조향모드(240)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 스티어링 장치.
  4. 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부의 유전체기판 하단에 인체와 접촉되어 그라운드시키는 인체접촉용 그라운드부를 형성시키는 단계(S10)와,
    빔 스티어링 안테나부에서 외부기기로부터 전송된 RF신호를 스캐닝하여 감지하여 RSSI부로 전달시키는 단계(S20)와,
    RSSI부를 통해 빔 스티어링 안테나부에 수신된 RF신호의 세기를 연산시켜 표시한 후, 그 결과값을 스마트 빔조향제어부로 전달시키는 단계(S30)와,
    스마트 빔조향제어부에서 전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부로부터 전달된 RF신호의 세기를 복수개로 미리 설정된 기준빔신호테이블과 비교분석시키는 단계(S40)와,
    스마트 빔조향제어부에서 기준빔신호테이블에 맞게 현재 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향인 상향방사패턴 구조를 갖도록 빔조향제어신호를 출력시키는 단계(S50)와,
    전자파 인체 흡수율 저감형 단일안테나부의 빔 스티어링 안테나부에서 스마트 빔조향제어부의 빔조향제어신호에 따라 빔 방사방향을 인체와 접촉된 그라운드를 기준으로 인체접촉의 반대방향으로 조향시키는 단계(S60)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자파 인체 흡수율 저감형 단일 안테나를 통한 스마트 빔 스티어링 방법.
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